钢筋混凝土板疲劳损伤识别及疲劳寿命预测

摘要

实际的工程结构由于设计缺陷、施工质量问题、环境不利影响或者使用功能的改变(例如桥梁的交通量超过了原设计标准),其疲劳强度可能不满足规范要求.在设计钢筋混凝土桥面板时通常不进行疲劳设计,但对于钢筋混凝土桥梁而言,绝大多数情况下产生疲劳破坏的原因是桥面板的疲劳,所以准确地识别出桥面板是否损伤,确定损伤的位置和程度,预测其疲劳寿命,必要时采取相应的加固措施,这对于结构的整体安全性具有十分重要的意义.该文通过2块板的疲劳试验,研究了钢筋混凝土板的正截面疲劳性能,描述了钢筋混凝土受弯构件正截面疲劳破坏的特点.在重复荷载作用下平截面变形假定仍可采用,钢筋混凝土构件的变形(包括应变、挠度、裂缝宽度和刚度)呈现出三阶段变化规律.该文阐述了已有的混凝土结构疲劳累积损伤理论和疲劳损伤识别原理.论文最后介绍了处理复合材料疲劳寿命问题一般采用的两种方法:S-N曲线经验法和基于疲劳累积损伤理论的方法.将Oh混凝土非线性疲劳累积损伤理论与该文运用三种方法计算刚度损伤的试验结果做了比较和分析,并结合试验提出了预测钢筋混凝土构件疲劳寿命的建议.

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

§1.1问题的提出

§1.2国内外研究现状

§1.2.1钢筋混凝土疲劳性能研究现状

§1.2.2疲劳损伤的研究现状

§1.2.3结构疲劳寿命研究现状

§1.3本文研究目的、内容和方法

本章参考文献

第二章试验设计

§2.1试件设计与制作

§2.2加载方案和程序

§2.2.1加载方案

§2.2.2加载参数

§2.2.3加载程序

§2.3测试内容和方法

§2.3.1截面变形

§2.3.2应变

§2.3.3挠度

§2.3.4裂缝

§2.3.5动态测试

本章参考文献

第三章疲劳试验结果及分析

§3.1静载试验

§3.2疲劳试验

§3.2.1试验现象

§3.2.2截面变形

§3.2.3应变

§3.2.4挠度

§3.2.5裂缝

§3.2.6模态参数

本章参考文献

第四章混凝土结构的疲劳损伤及识别理论

§4.1混凝土结构的疲劳损伤理论

§4.1.1 Palmgren-Miner线性疲劳累积损伤准则

§4.1.2 Manson非线性累积损伤理论

§4.1.3 Lemaitre经典损伤公式及其修正公式

§4.1.4 Aas-Jakobsen公式及其改进公式

§4.1.5 Corten-Dolan非线性疲劳累积损伤理论

§4.1.6 Oh非线性疲劳累积损伤公式

§4.2疲劳损伤识别原理

本章参考文献

第五章混凝土结构的疲劳寿命预测

§5.1引言

§5.2 S-N曲线经验法

§5.2.1经验公式

§5.2.2试验分析

§5.3基于累积损伤理论的疲劳寿命预测

§5.3.1剩余刚度模型

§5.3.2刚度计算方法

§5.3.3试验分析

本章参考文献

第六章结论与展望

§6.1结论

§6.2展望

致谢